HISTÓRIA DOS PLÁSTICOS compostos de altos pesos moleculares A palavra polímero (poly + mero, muitas partes), vem do grego e foi criada por Berzelius, em 1832. 1 No século XVI, com o advento dos descobrimentos, espanhóis e portugueses tiveram o primeiro contato com o produto extraído de uma árvore natural das Américas (Havea brasiliensis). Esse extrato, produto da coagulação e secagem do látex, apresentava características de alta elasticidade e flexibilidade desconhecidas até então. Sua utilização foi bastante restrita até a descoberta da vulcanização por Charles Goodyear, em 1839. Ao esquentar a borracha natural com enxofre, obteve-se um material que tinha elasticidade e resistência mecânica, térmica e a solventes. Este processo foi chamado de Vulcanização. 2 1846: Christiam Schónbien, químico alemão, tratou o algodão com ácido nítrico, dando origem à nitrocelulose, primeiro polímero semi-sintético. 1862: Alexandre Parker (inglês) dominou completamente essa técnica, patenteando a nitrocelulose. 1897: Krishe e Spittler, na Alemanha, conseguiram um produto endurecido por meio da reação de formaldeído e caseína (proteína constituinte do leite desnatado). 3 1912: Sintetizado o primeiro polímero, produzido por Leo Baekeland, obtido pela reação entre fenol e formaldeído, resultando na baquelite. 4 1920: Staunger, cientista alemão, propõe a teoria da macromolécula. 5 1930: A indústria de materiais plásticos avançou seriamente a partir do desenvolvimento dos processos químicos para produção de Nylon, uretanos e fluorcarbonos (Teflon). Nesta época também se iniciou a produção de celulose, acetato, melamina e compostos moldáveis à base de estireno. 6 1930: Apareceram no mercado as primeiras máquinas voltadas à produção industrial de peças plásticas baseadas em injeção, sopro e vácuo. 7 ATUALMENTE Produção anual de aproximadamente 6 milhões de toneladas de resina; Responsável pelo abastecimento total do mercado brasileiro de commodities poliméricas; Vendas correspondentes a cerca de 5,4%* do PIB do país; Emprega cerca de 200 mil pessoas; Essa cadeia é formada por cerca de 6 mil empresas, que variam de grande porte (produtoras de insumos e de polímeros) a empresas de médio, pequeno e micro porte (transformadores de polímeros). Fonte: SEI/IBGE * Perspectiva Econômica Global 8 Nos últimos anos tem havido um crescimento crescente na industria de plásticos mas o maior crescimento tem sido nos: Tipos ou grades de cada polímero, Polímeros quimicamente modificados, Blendas ou misturas físicas Novos processos de sínteses polímeros conhecidos (metalocenos). de É mais barato modificar química ou fisicamente os polímeros existentes. 9 A Tabela 1 mostra, de forma bastante resumida, a evolução dos principais polímeros comerciais Tabela 1 - Primeira ocorrência e primeira produção industrial de alguns polímeros comerciais Polímero 1ª Ocorrência 1ª Prod. Industrial PVC 1915 1933 PS 1900 1936/7 PEBD (LDPE) 1933 1939 NYLON 1930 1940 PEAD (HDPE) 1953 1955 PP 1954 1959 PC 1953 1958 10 CONCEITOS FUNDAMENTAIS POLÍMEROS Material orgânico (ou inorgânico) de alta massa molecular (acima de dez mil, podendo chegar a dez milhões), cuja estrutura consiste na repetição de pequenas unidades (meros). Podem ser de origem natural, artificial (polímeros naturais modificados) ou sintética, constituídos por muitas macromoléculas. 11 12 13 POLÍMEROS = MACROMOLÉCULA NEM TODAS AS MACROMOLÉCULAS SÃO POLÍMEROS Na grande maioria dos polímeros industrializados, o peso molecular se encontra entre 104 e 106 14 MACROMOLÉCULA POLÍMERO 15 MONÔMERO São moléculas simples que dão origem ao polímero. Deve ter funcionalidade de no mínimo 2 (ou seja, ser pelo menos bifuncional). Moléculas bifuncionais são moléculas que possuem duplas ligações reativas, dissociada com a formação de duas ligações simples Crescimento da cadeia Crescimento da cadeia Pontos Reativos POLÍMEROS 16 Moléculas Bifuncionais Aplicações: Muitas moléculas bifuncionais são utilizadas para produzir medicamentos e catalisadores, produção de poliéster, poliamida. 17 MERO Unidades químicas que se repetem na cadeia polimérica mero mero mero mero mero mero mero mero mero mero 18 EXEMPLOS DE MONOMEROS E MEROS 19 20 Grau de polimerização É o numero de unidades de repetição (meros) na cadeia polimérica. Normalmente o grau de polimerização é acima de 750. É uma forma alternativa para expressar o tamanho médio da cadeia de um polímero. 21 Grau de polimerização = 8 Grau de polimerização = 20 Grau de polimerização = 6 22 Polimerização É o conjunto das reações químicas que provocam a união de pequenas moléculas por ligações covalentes, para a formação de cadeias macromoleculares que compõem o material polimérico 23 Reação de polimerização no polietileno 24 DEFINA: a)Polímero b)Monômero c)Mero d)Grau de polimerização e)Polimerização 25 Qual a diferença entre uma macromolécula e um polímeros? 26
